三项异步电机

1、电器控制与电器控制与PLC应用应用授课：王洪泉授课：王洪泉电器控制与电器控制与PLC应用应用主要内容主要内容:第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器（6）第第2章章 电器控制线路的基本原则和基本环节电器控制线路的基本原则和基本环节（6）第第3章章 可编程控制器基础可编程控制器基础 （6）第第4章章 S7-200PLC的系统配置的系统配置（4）第第5章章 S7-200PLC的指令系统的指令系统（10）第第8章章 可编程控制器系统设计与应用可编程控制器系统设计与应用（4）实验实验(6)绪绪 论论一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务性质：性质：实践性较强的专业课实践性较强的专业课内容：

2、内容：一、电器控制一、电器控制 常用低压控制电器常用低压控制电器 电器控制线路的基本原则和基本环节电器控制线路的基本原则和基本环节 二、可编程控制器二、可编程控制器 S7-200 PLC的组成与原理的组成与原理 S7-200 PLC的指令系统与编程方法的指令系统与编程方法 STEP7-Micro/WIN编程软件的使用编程软件的使用 S7-200 PLC的工程实际应用（实验）的工程实际应用（实验）一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务本课程的任务：本课程的任务： 熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，达到能正熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，达到能正确使用和选用。确使用和选用。 熟

3、练掌握电气控制线路的基本环节，具有对一般电气熟练掌握电气控制线路的基本环节，具有对一般电气 控控制线路的独立分析能力。制线路的独立分析能力。 熟悉熟悉PLC的组成、工作原理及硬件配置，达到能正确安的组成、工作原理及硬件配置，达到能正确安装与操作装与操作S7-200。 熟练掌握熟练掌握S7-200的指令系统和的指令系统和STEP7-Micro/WIN编程软编程软件，并进一步通过实验掌握件，并进一步通过实验掌握S7-200在工程实际中的应用。在工程实际中的应用。第一章第一章 常用低压控制电器常用低压控制电器 常用低压电器的结构、工作原理、型号、选用、图形常用低压电器的结构、工作原理、型号、选用、图

4、形符号及文字符号等符号及文字符号等 1.1 概述概述1.1.1 电器的定义及分类：电器的定义及分类：1）电器的定义）电器的定义定义定义1 1：接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设：接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。备用的电工器具。定义定义2 2：凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电：凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。的的电气元件统称为电器。 分类：分类：1）按工作电压等级分）按工作电压等级分（1）低压电器）低压电器 ：工作电

5、压在交流：工作电压在交流1200V或直流或直流1500V以下以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器。的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器。（2）高压电器）高压电器 ：工作电压高于交流：工作电压高于交流1200V或直流或直流1500V以以上的各种电器。上的各种电器。1.1 概述概述2）按动作原理分类）按动作原理分类（1） 手动手动电器电器 ：人手操作发出动作指令的电器，如刀开关：人手操作发出动作指令的电器，如刀开关、按钮等；、按钮等；（2）自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器）自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，如接触器、继电器、电磁阀等。如接触器、继电器、电

6、磁阀等。 1.1 概述概述3）按用途分）按用途分（1）控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器 ，如，如接触器、继电器、电动机启动器等；接触器、继电器、电动机启动器等；（2）配电电器：用于电能的输送和分配的电器配电电器：用于电能的输送和分配的电器 ，如高压断，如高压断路器；路器；（3）主令电器主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、转换开关等。，如按钮、转换开关等。1.1 概述概述3）按用途分）按用途分（4）保护电器：保护电器： 用于保护电路及用电设备的电器用于保护电路及用电设备的电器 ，如熔断，如

7、熔断器、热继电器等；器、热继电器等；（5 5）执行电器：指用于完成各种动作或传动功能的电器，）执行电器：指用于完成各种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器。如电磁铁、电磁离合器。1.1 概述概述 电力拖动：电力拖动：以电动机为原动力来拖动生产机械运行的拖动方式。以电动机为原动力来拖动生产机械运行的拖动方式。 电力拖动的优点：电力拖动的优点：（1）电能的输送简单经济。）电能的输送简单经济。（2 2）效率高、联接简便、损耗少、控制方便）效率高、联接简便、损耗少、控制方便 。（3 3）调节性能好。电动机的种类、形式多样，）调节性能好。电动机的种类、形式多样，可适应不同可适应不同 的生产机械；且

8、启动、制动、反向、调速等控制简便的生产机械；且启动、制动、反向、调速等控制简便（4）易于实现生产过程自动化。易于实现生产过程自动化。1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的低压电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器控制电器1.1.2 电力拖动自动控制系统中常用的电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器低压控制电器1）接触器2）继电器3）熔断器4）低压断路器5）位置开关6）按钮、刀开关1.1.3 电气控制技术的发展电气控制技术的发展电气控制技术的发展过程电气控制技术的发展过程 ： 1）继电接触器控制系统：有触点断续控制）继电接触器控制系统：有触点断续控制 2）计算机控制：如单片机）计算机控制：

9、如单片机 3）可编程序控制器（）可编程序控制器（PLC）控制系统：控制系统： 继电器控制计算机控制继电器控制计算机控制 1.1.3 电气控制技术的发展电气控制技术的发展电气控制技术的发展趋势电气控制技术的发展趋势：n控制方法上：由手动控制方法上：由手动 自动自动n控制功能上：由简单控制功能上：由简单 复杂复杂n操作上：操作上： 由笨重由笨重 轻巧轻巧n原理上：原理上： 由硬线控制由硬线控制 软线控制软线控制1.2 接触器接触器l接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器，用来且面广的一种低压控制电器，用来频繁地频繁地接通接通和分断交

10、直流和分断交直流主回路和主回路和大容量控制电路。主要大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压保护及零压保护。有欠压保护及零压保护。l种类：交流接触器、直流接触器种类：交流接触器、直流接触器（主触头）（主触头）1.2 接触器接触器1.2 接触器接触器1.2 接触器接触器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 组成：电磁系统组成：电磁系统 、触头系统、灭弧装置、触头系统、灭弧装置 1电磁系统电磁系统 电磁系统由动铁心电磁系统由动铁心（衔铁衔铁）、静铁心和电磁线圈组成。、静铁心和电磁线圈组成。其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸

11、力带动触其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。头动作。1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理l根据铁心形状和衔铁运动方式分：衔铁绕棱角转动拍合式、衔铁绕轴转动拍合式和衔铁直线运动螺管式。l按铁心形状分：U形和E形。l按电磁线圈的种类分：直流线圈和交流线圈。1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理电磁吸力：电磁吸力：SBF27810线圈通过交流电时，气隙磁感应强度按正弦规律变化，线圈通过交流电时，气隙磁感应强度按正弦规律变化，即即代入后得到代入后得到电磁吸力最大值电磁吸力最大值电磁吸力最大值电磁吸力最大值 tBBmsin22cos181

12、0sin81027227tSBtSBFmm27max810mSBF0minF1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理l吸力特性直流电磁机构：电磁吸力随气隙的减少而增加。交流电磁机构：电磁吸力随气隙的减少而略有增加。l反力特性弹簧反力小于吸力，但是吸力要适中。1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 2 2触头系统触头系统 包括主触头和辅助触头。包括主触头和辅助触头。主触头用于通断主电路，允许通过较大的电流。主触头用于通断主电路，允许通过较大的电流。常开常闭触头的定义：电磁系统未通电动作前触头的原常开常闭触头的定义：电磁系统未通电动作前触头的原始状态。始状态。 辅助触头用于通断控制电路，只能通过

13、较小的电流。辅助触头用于通断控制电路，只能通过较小的电流。触头的动作：通电时，常开触头闭合，常闭触头断开。触头的动作：通电时，常开触头闭合，常闭触头断开。断电时，常开触头先恢复断开，常闭触头后恢复闭合。断电时，常开触头先恢复断开，常闭触头后恢复闭合。 1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理触头的结构形式：触头的结构形式：点接触桥式面接触桥式线接触指形有利于消除氧化膜1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理l按结构形式：桥型触头和指形触头l按接触形式：点接触、线接触和面接触1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理3灭弧装置灭弧装置1）产生：弧光放电，大电

14、流、高电压。）产生：弧光放电，大电流、高电压。2）危害：）危害： 烧蚀触头，减少寿命，降低可靠性。烧蚀触头，减少寿命，降低可靠性。 使切断电路的时间延长，甚至造成弧光短路，引起火灾使切断电路的时间延长，甚至造成弧光短路，引起火灾事故事故 3 3）灭弧方法：容量在）灭弧方法：容量在10A10A以上的接触器都有灭弧装置。以上的接触器都有灭弧装置。 小容量的接触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭小容量的接触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧等措施。弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧等措施。 对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩

15、及栅片灭弧。一、交流接触器的结构一、交流接触器的结构电动力灭弧电动力灭弧磁吹灭弧磁吹灭弧窄缝灭弧窄缝灭弧栅片灭弧栅片灭弧1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理4 4）灭弧罩材料：耐弧陶土、石棉水泥、耐弧材料。）灭弧罩材料：耐弧陶土、石棉水泥、耐弧材料。5 5）灭弧罩的作用：）灭弧罩的作用： 1 1）引导电弧散发，防止相间短路。）引导电弧散发，防止相间短路。 2 2）使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，从而迅速冷却。）使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，从而迅速冷却。4. 4. 接触器的工作原理（下页）接触器的工作原理（下页）1234线圈未通电线圈未通电1234380V线圈通电后线圈通电后1234380V线圈

16、通电后线圈通电后1234线圈断电后线圈断电后1234线圈断电后线圈断电后1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理工作原理： 当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电后，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用想释放，使触头复原：常开触头断开，常闭触头闭合。1.2.2 交、直流接触器的特点交、直流接触器的特点1. 交流接触器线圈通以交流电，主触头通、断交流主电路。常采用灭弧罩和灭弧栅进行灭弧。2. 直流接触器线圈通以直流电，主触头通、断直流主电路。常采用磁吹灭弧装置进行灭弧。1.2.3 接触器的主要技术参数与

17、选用原则交流接触器交流接触器1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则直流接触器直流接触器1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数 1.额定电压额定电压 接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应等于负载的额定电压。等于负载的额定电压。交流有交流有380、660V、1140V。直流有直流有220、440V、660V2额定电流额定电流 额定电流是指主触头的额定电流，应等于或额定电流是指主触头的额定电流，应等于或大于负载的额定电流。大于负载的额定电流。有有5、10、20、40、60、100、150、250、400和和

18、600A1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则3电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压 交流有：交流有：36、127、220和和380V。直流有：直流有：2448、110和和220V4. 触头数目：型号不同，数目不同。触头数目：型号不同，数目不同。5额定操作频率额定操作频率 ：每小时的接通次数。通常交流：每小时的接通次数。通常交流600次次h、直流直流1200次次 h1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则选用原则：选用原则：1.1.接触器的类型选择接触器的类型选择 根据接触器所控制的负载性质来选根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型择接触器的类型 2.2.额定电压的选择额定电压的选

19、择 接触器的额定电压应大于或等于负载接触器的额定电压应大于或等于负载回路的电压回路的电压 3.3.额定电流的选挥额定电流的选挥 接触器的额定电流应大于或等于被控接触器的额定电流应大于或等于被控回路的额定电流。回路的额定电流。1.2.3 接触器的主要技术参数与选用原则4.4.电磁线圈的额定电压选择电磁线圈的额定电压选择 吸引线圈的额定电压应与所吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。接控制电路的电压相一致。 5.5. 接触器的触头数量、种类选择接触器的触头数量、种类选择 其触头数量和种类应满其触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求足主电路和控制线路的要求接触器常见故障分析接触器常见故

20、障分析1.触头过热触头过热 造成触头发热的主要原因有造成触头发热的主要原因有:触头接触压力不足，触头表面接触不良；触头接触压力不足，触头表面接触不良；触头表面被电弧灼伤烧毛等。触头表面被电弧灼伤烧毛等。 以上原因都会使触头接触电阻过大，使触头过热。以上原因都会使触头接触电阻过大，使触头过热。1.2.4 接触器常见故障分析接触器常见故障分析1.2.4 接触器常见故障分析接触器常见故障分析2.触头磨损触头磨损 触头磨损有两种：触头磨损有两种：一种是电气磨损，由触头间电弧或电火花的高温使触头一种是电气磨损，由触头间电弧或电火花的高温使触头金属气化和蒸发所造成，金属气化和蒸发所造成，另一种是机械磨损，

21、由于触头闭合时的撞击，触头表面另一种是机械磨损，由于触头闭合时的撞击，触头表面的相对滑动摩擦等造成。的相对滑动摩擦等造成。1.2.4 接触器常见故障分析接触器常见故障分析3.线圈断电后触头不能复位线圈断电后触头不能复位 其原因有：其原因有：触头熔焊在一起；触头熔焊在一起；铁心剩磁太大；铁心剩磁太大；反作用弹簧弹力不足；反作用弹簧弹力不足；活动部分机械上被卡住；活动部分机械上被卡住；铁心端面有油污等。铁心端面有油污等。l上述原因都会使线圈断电后衔铁不能释放，致使触头不上述原因都会使线圈断电后衔铁不能释放，致使触头不能复位。能复位。1.2.4 接触器常见故障分析接触器常见故障分析4.衔铁振动和噪声

22、衔铁振动和噪声 产生振动和噪声的主要原因有：产生振动和噪声的主要原因有：短路环损坏或脱落；短路环损坏或脱落；衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、尘垢，使动、静铁心接触衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、尘垢，使动、静铁心接触不良；不良；反作用弹簧弹力太大；反作用弹簧弹力太大；活动部分机械上卡阻而使衔铁不能完全吸合等。活动部分机械上卡阻而使衔铁不能完全吸合等。1.2.4 接触器常见故障分析接触器常见故障分析5.线圈过热或烧毁线圈过热或烧毁 线圈中流过的电流过大时，就会使线圈过热甚至烧毁。线圈中流过的电流过大时，就会使线圈过热甚至烧毁。发生线圈电流过大的原因有以下几个方面：发生线圈电流过大的原因有以下几个方面：线圈匝

23、间短路，衔铁与铁心闭合后有间隙；线圈匝间短路，衔铁与铁心闭合后有间隙；操作频繁，超过了允许操作频率操作频繁，超过了允许操作频率；外加电压高于线圈额定电压等。外加电压高于线圈额定电压等。1.2.5接触器的图形符号接触器的图形符号接触器的图形符号接触器的图形符号KM 线圈线圈KM 常开触头常开触头KM 常闭触头常闭触头CJTI系列交流接触器系列交流接触器CJ12系列交流接触器系列交流接触器额定工作电压至额定工作电压至380V、额定工作电流、额定工作电流100A-600A的电力线路中的电力线路中,供冶金、供冶金、轧钢企业起重机等的电气设备中轧钢企业起重机等的电气设备中,作远距离接通和分断电路作远距离

24、接通和分断电路,并作为交流电并作为交流电动机频繁地起动、停止、反向和反接之用动机频繁地起动、停止、反向和反接之用. CJ20系列交流接触器系列交流接触器额定电压至额定电压至660V或或1140V;电流至电流至630A的电力系统中接通和分断电的电力系统中接通和分断电路之用路之用,并适用于频繁地起动及控制交流电动机并适用于频繁地起动及控制交流电动机 CJ24系列交流接触器系列交流接触器额定工作电压至额定工作电压至660V,额定工作电流由额定工作电流由100A-630A的电力系统中供冶金、的电力系统中供冶金、轧钢及起重机等电气设备作为远距离频繁地接通、分断电路和起动、停轧钢及起重机等电气设备作为远距

25、离频繁地接通、分断电路和起动、停止、反向及反接制电动机等之用止、反向及反接制电动机等之用. CJ40系列交流接触器系列交流接触器额定电压至额定电压至660V(部分部分规格至规格至1140V)，电流至，电流至800A的电力系统中接的电力系统中接通和分断电路，并与适通和分断电路，并与适当的热继电器或电子式当的热继电器或电子式保护装置组合成电动机保护装置组合成电动机起动器，以保护可能发起动器，以保护可能发生过载的电路生过载的电路 NCK2系列交流接触器系列交流接触器额定工作电压至额定工作电压至660V，额定工作电流至额定工作电流至40A,多用于空调多用于空调 1.31.3 继电器继电器作用：作用：用

26、于控制与保护电路或用于信号转换。当输入用于控制与保护电路或用于信号转换。当输入量变化到某一定值时，继电器动作，通断交直流小容量变化到某一定值时，继电器动作，通断交直流小容量的控制回路。量的控制回路。输入信号：输入信号： （1）电量：电流、电压等；）电量：电流、电压等； （2）非电量：温度、速度、时间、压力等。）非电量：温度、速度、时间、压力等。输出信号：输出信号：触点的动作。触点的动作。种类：种类：按用途可分为按用途可分为：控制用与保护继电器等。：控制用与保护继电器等。按动作原理可分为：按动作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电

27、器等电动式继电器、热继电器和电子式继电器等按输入信号的性质分为按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器时间继电器、温度继电器 、速度继电器、压力继电器、速度继电器、压力继电器等等1.3 继电器继电器1.3 继电器继电器1.3.1 电磁式继电器电磁式继电器其结构及工作原理与接触器大体相同其结构及工作原理与接触器大体相同不同之处：不同之处： （1）继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器）继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。只有在一定的电压信号下动作。 （2）继电器是用于切换小电流的控制和保护电路；接

28、触器）继电器是用于切换小电流的控制和保护电路；接触器是用来控制大电流主电路，因此，继电器触头容量较小是用来控制大电流主电路，因此，继电器触头容量较小 （一般（一般5A以下）。以下）。 （3）无灭弧装置，触头无主辅之分。）无灭弧装置，触头无主辅之分。（1）电磁式电压继电器）电磁式电压继电器电压继电器的结构与电流继电器相似，不同的是电压电压继电器的结构与电流继电器相似，不同的是电压继电器的线圈是与负载并联，所以匝数多，导线细，继电器的线圈是与负载并联，所以匝数多，导线细，阻抗大。阻抗大。根据动作电压值的不同，电压继电器有过电压、欠电根据动作电压值的不同，电压继电器有过电压、欠电压和零电压继电器之分

29、。压和零电压继电器之分。 过电压继电器过电压继电器是在电压为是在电压为1 105051 12020的额定电压以上动作，的额定电压以上动作， 欠电压继电器欠电压继电器在电压为在电压为3 30 05 50 0额定电压动作。额定电压动作。 零电压继电器零电压继电器在电压为在电压为5 52525额定电压动作额定电压动作（1）电磁式电压继电器）电磁式电压继电器（a a）过电压过电压 （b b）欠电压欠电压 （c c）常开触点常开触点 （d d）常闭触点常闭触点 电压继电器符号电压继电器符号（2）电磁式电流继电器）电磁式电流继电器电流继电器的线圈与负载串联，以反应电路电流的变电流继电器的线圈与负载串联，以

30、反应电路电流的变化，为不影响电路工作情况，其线圈匝数少，导线粗，化，为不影响电路工作情况，其线圈匝数少，导线粗，线圈阻抗小。线圈阻抗小。电流继电器又有电流继电器又有欠欠电流继电器、电流继电器、过过电流继电器之分。电流继电器之分。 当线圈电流超过整定值时衔铁吸合、触点动作的继电器，称为当线圈电流超过整定值时衔铁吸合、触点动作的继电器，称为过过电流继电器电流继电器，它在正常工作电流时不动作，它在正常工作电流时不动作 。 当线圈电流降到某一整定值时衔铁释放的继电器，称为当线圈电流降到某一整定值时衔铁释放的继电器，称为欠电流继欠电流继电器电器。通常它的吸引电流为额定电流的。通常它的吸引电流为额定电流的

31、30305050，而释放电流为额，而释放电流为额定电流的定电流的10102020，正常工作时衔铁是吸合的。，正常工作时衔铁是吸合的。（2）电磁式电流继电器）电磁式电流继电器（a）电磁式电流继电器结构示意图 （b）过电流继电器（c）欠电流继电器 图19 电流继电器的结构示意图及符号（3）电磁式中间继电器）电磁式中间继电器中间继电器实质上为一种电压继电器，特点是触头数中间继电器实质上为一种电压继电器，特点是触头数目较多，电流容量可增大，起到中间放大（触头数目目较多，电流容量可增大，起到中间放大（触头数目和电流容量）的作用。和电流容量）的作用。特点：特点： 触头对数多；触头对数多； 触头容量较大（额

32、定电流触头容量较大（额定电流5一一10A）；）； 动作灵敏。动作灵敏。（3）电磁式中间继电器）电磁式中间继电器用途用途 ：当其它电器的触头对数或触头容量不够时，可当其它电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起到中间转换作用。到中间转换作用。系列：系列：JZ7、 JZ8选用：选用：控制电路的电压等级、触点的数量、种类、及控制电路的电压等级、触点的数量、种类、及容量。容量。 （3）电磁式中间继电器）电磁式中间继电器中间继电器符号：中间继电器符号：KA线圈线圈KA常开触头常开触头KA常闭触头常闭触头1.3.2 热继

33、电器热继电器热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。其他电器设备发热状态的控制。热继电器还常和交流接触器配合热继电器还常和交流接触器配合组成电磁启动器，广泛用于三相组成电磁启动器，广泛用于三相异步电动机的长期过载保护。异步电动机的长期过载保护。1.3.2 热继电器热继电器过载的危害：过载的危害： 电动机在实

34、际运行中，常遇到过载情况。若过载不太大，电动机在实际运行中，常遇到过载情况。若过载不太大，时间较短，只要电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许时间较短，只要电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但过载时间过长，绕组温升超过了允许值时，将会加剧绕的。但过载时间过长，绕组温升超过了允许值时，将会加剧绕组绝缘老化，缩短电动机的使用年限，严重时甚至会使电动机组绝缘老化，缩短电动机的使用年限，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。因此，凡电动机长期运行时都需要对其过载提供保绕组烧毁。因此，凡电动机长期运行时都需要对其过载提供保护装置。护装置。 二、热继电器二、热继电器反时限保护特性：反时限保护特性：项号

35、项号整定电流倍数（过载倍数）整定电流倍数（过载倍数）动作时间动作时间11.052h21.2 2h31.65s动作时间随电流的增大而减小动作时间随电流的增大而减小1.3.2 热继电器热继电器1 1、热继电器的结构和工作原理：、热继电器的结构和工作原理：由由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置装置及及手动复位装置手动复位装置等组成。等组成。双金属片为温度检测元件双金属片为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率

36、不同而弯曲。同而弯曲。加热元件串接在电动机定子绕组中加热元件串接在电动机定子绕组中，电动机正常运行时，电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。123123热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片

37、常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板II当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双金属片容许值而使双金属片受热时，它便向上弯受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。曲，因而脱钩。热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板常闭触点打开从而断常闭触点打开从而断开电动机的主电路开电动机的主电路a） 外形 b）结构图1电流整定装置 2主电路接线柱 3复位按钮 4常闭触头 5动作机构 6热元

38、件 31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱 33常开触头接线柱 1.3.2 热继电器热继电器 通常用通常用其常闭触点与接触器线圈电路串联其常闭触点与接触器线圈电路串联，切断接触器线，切断接触器线圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后，圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后，手动复位手动复位热继热继电器触点可以重新接通控制电路。电器触点可以重新接通控制电路。注意：注意：不能作短路保护，只能作长期过载保护。不能作短路保护，只能作长期过载保护。原因：原因：热元件具有热惯性，不能立即动作，另外长时间少量热元件具有热惯性，不能立即动作，另外长时间少量的过载也会触发热继电器动作。的过载也会触发热继电器动作

39、。1.3.2 热继电器热继电器型号与符号：型号与符号：1.3.2 热继电器热继电器继电器的选择继电器的选择: 主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额定电流等级。热元件的额定电流等级。 对星形接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三对星形接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器。角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器。 所选用的热继电器的整定电流所选用的热继电器的整定电流=0.951.02IN对频繁正反转和频繁起制动工作的电动机不宜采用热对频繁正反转和频繁起制动工作的电动机不宜采用热

40、继电器继电器发热过大发热过大(c) 电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大(c) 电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大(c) 电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR1.3.3 时间继电器时间继电器时间继电器是一种从得到输入信号（线圈的通、断）开时间继电器是一种从得到输入信号（线圈

41、的通、断）开始经过一定的延时后才输出信号（触头的闭、开）的继始经过一定的延时后才输出信号（触头的闭、开）的继电器。电器。延时方式：延时方式：通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。（1）空气阻尼式时间继电器）空气阻尼式时间继电器原理原理：利用空气阻尼原理获得延时的

42、。：利用空气阻尼原理获得延时的。组成组成：电磁机构、延时机构、触头：电磁机构、延时机构、触头 电磁机构为直动式双电磁机构为直动式双E型；型； 延时机构采用空气式阻尼器；延时机构采用空气式阻尼器； 触头系统是借用触头系统是借用Lx5型微动开关。型微动开关。类型类型：通电延时、断电延时、带瞬动触点通电（断电）通电延时、断电延时、带瞬动触点通电（断电）延时延时通电延时的空气阻尼式时间继电器结构示意图（下页）通电延时的空气阻尼式时间继电器结构示意图（下页）通电延时型空气式时间继电器通电延时型空气式时间继电器释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈

43、线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉时间继电器线圈通电后时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点瞬时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡

44、皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉延时动作的触点延时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1断电后立刻复位断电后立刻复位恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢

45、复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关微动开关微动开关断电延时时间继电器断电延时时间继电器活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉瞬时动作的触点瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后断电延时时间继电器通电后延时动作的触点延时动作的触点橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线圈微动开关微动开关微动开关微动开关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线

46、圈微动开关微动开关微动开关微动开关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关断电后断电后开始延时开始延时延时触点归位延时触点归位橡皮膜橡皮膜活塞活塞（1）空气阻尼式时间继电器）空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器的优点是：空气阻尼式时间继电器的优点是： 延时范围大（延时范围大（0.4180S）、结构简单、寿命长、价格）、结构简单、寿命长、价格低廉。低廉。其缺点是：其缺点是： 延时误差大延时误差大(1020)，无调节刻度指示，难以精确，无调节刻度指示，难以精确地整定延时值。在对延时精度要

47、求高的场合，不宜使用地整定延时值。在对延时精度要求高的场合，不宜使用这种时间继电器。这种时间继电器。通电延时型时间继电器符号通电延时型时间继电器符号KT线圈线圈KT延时闭合的常开触头延时闭合的常开触头KT延时断开的常闭触头延时断开的常闭触头常开常开KTKT常闭常闭断电延时型时间继电器的符号断电延时型时间继电器的符号线圈线圈KT延时闭合的常延时闭合的常闭触头闭触头KT延时断开的延时断开的常开触头常开触头KT（2）其他时间继电器）其他时间继电器电动机式：延时时间长，达数十小时，延时精度高，电动机式：延时时间长，达数十小时，延时精度高，但结构复杂，体积较大。但结构复杂，体积较大。电子式：延时范围广，

48、电子式：延时范围广， 精度高，精度高， 体积小，体积小， 便调节，便调节， 寿命长，寿命长， 是目前发展最快、是目前发展最快、 最有前途的电子器件。最有前途的电子器件。1.3.4 速度继电器速度继电器作用：作用：速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器。制，亦称反接制动继电器。 组成：组成：它主要由转子、定子和触头三部分组成。转子是一它主要由转子、定子和触头三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁。定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片个圆柱形永久磁铁。定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。叠成，并装有笼型绕组。 原理

49、：原理：下图为速度继电器的原理示意图。下图为速度继电器的原理示意图。a）外形 b）结构图231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FF231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FFFF2转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头1.3.4 速度继电器速度继电器l一般速度继电器的动作转速为一般速度继电器的动作转速为120rmin,复位转速在复位转速在100r/min以下，转速在以下，转速在300

50、- -3000r/min以下能可靠的工作。以下能可靠的工作。 1.3.4 速度继电器速度继电器nKS常开触头常开触头nKS常闭触头常闭触头1.4 熔断器熔断器作用：作用：串接于电路中，实现短路或严重过载保护串接于电路中，实现短路或严重过载保护1.4.1 结构及原理结构及原理 组成：组成：熔管（熔座）、熔体（保险丝）熔管（熔座）、熔体（保险丝） 铅合金或锌（丝状）铅合金或锌（丝状）小电流电路小电流电路 铜或银（片状）铜或银（片状）大电流电路大电流电路 原理：原理：电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比。通过的时间成正比。熔断器的工作过程和

51、特性熔断器的工作过程和特性1、熔断器工作的物理过程、熔断器工作的物理过程q r 0 0 tt1 t2 t3t4 熔体升温阶段熔体升温阶段t1 熔体溶化阶段熔体溶化阶段t2 熔体金属气化阶段熔体金属气化阶段t3燃弧阶段燃弧阶段t4 弧前时间熔断器的工作过程和特性熔断器的工作过程和特性2、熔断器的主要技术参数和特性、熔断器的主要技术参数和特性1）额定电压：各个部件的额定电压最低值）额定电压：各个部件的额定电压最低值2）额定电流：熔断体支持件的额定电流）额定电流：熔断体支持件的额定电流3）极限分断能力：可靠分断的最大短路电流值）极限分断能力：可靠分断的最大短路电流值4）时间）时间电流特性：电流特性：

52、电流越大则熔体的熔断时间越短电流越大则熔体的熔断时间越短5）I I2 2 t t 特性特性: :弧前时间小于弧前时间小于0.1s0.1stIIR 熔化系数：KR =IR /IN=1.2-1.51.4.2 1.4.2 熔断器的选用熔断器的选用1.1.熔断器类型选择熔断器类型选择 根据线路要求、使用场合和安装条件选择。根据线路要求、使用场合和安装条件选择。2.2.熔断器额定电压的选择熔断器额定电压的选择 其额定电压应大于或等于线路的工作电压。其额定电压应大于或等于线路的工作电压。3.3.熔断器额定电流的选择熔断器额定电流的选择 其额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。其额定电流必须大于或等于所

53、装熔体的额定电流。 1.4.2 1.4.2 熔断器的选用与维护熔断器的选用与维护4.4.熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择 熔体额定电流可按以下几种情况选择：熔体额定电流可按以下几种情况选择：1）电炉、照明等阻性负载的短路保护，应使熔体的额定电流）电炉、照明等阻性负载的短路保护，应使熔体的额定电流等于或稍大于电路工作电流。等于或稍大于电路工作电流。 IN 电动机的额定电流电动机的额定电流 IST电动机的起动电流电动机的起动电流五、熔断器的选用与维护五、熔断器的选用与维护2）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，各级熔断器间）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，各级熔断器间应有良好的协调配合，使

54、下一级比上一级的先熔断，选应有良好的协调配合，使下一级比上一级的先熔断，选择比一般为择比一般为1.6：1。3）保护单台电动机时选择）保护单台电动机时选择 NRNII）5 . 25 . 1 (1.4.2 1.4.2 熔断器的选用与维护熔断器的选用与维护4）保护多台电动机时）保护多台电动机时NNRNIIImax)5 . 25 . 1 (熔断器符号熔断器符号符号：符号：熔断器类型代号C L M T瓷插式螺旋式无填料封闭管式有填料封闭管式设计代号熔断器额定电流熔体额定电流1.5 低压开关和低压隔离器低压开关和低压隔离器作用：作电源的隔离、保护与控制作用：作电源的隔离、保护与控制1.5.1 低压低压断路

55、器断路器1、断路器的用途、分类和工作原理、断路器的用途、分类和工作原理1） 种类：种类：自动空气开关、自动开关自动空气开关、自动开关2） 用途：用途：用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机 具有：过载保护、短路保护、失压保护具有：过载保护、短路保护、失压保护3） 工作原理工作原理（下页）（下页）4） 型号型号：D Z 20 / 断路器断路器 塑料外壳塑料外壳 设计序号设计序号 派生代号派生代号 额定电流额定电流 极数极数 符号符号工作原理工作原理低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过电流脱扣器和热脱

56、扣器的线圈都与电源并联。当电路发生短路或严重过载时，多电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下启动按钮，使线圈断电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触头断开。1.5.1 低压低压断路器断路器1.5.1 低压低压断路器断路器1.5.1 低压低压断路器断路器5）低压断路器的选用）低压断路器的选用（1）断路器的额定电压和电流应大于或等于线路、设备）断路器的额定电压

57、和电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。的正常工作电压和工作电流。（2）断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电）断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。流。（3）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。（4）多电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负）多电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。载电流。1.5.2 漏电保护器漏电保护器1）作用：自动切断电源2）分类：电压型（淘汰）和电流型（常用）3）结构：3部分，检测漏电流大小的零序电流互感器，将检测到底漏电流玉一个预定基准值相比较，从而判断是否动作的漏电脱扣器

58、，受漏电脱扣器控制的能接通、分断被保护电路的开关装置。1.5.2 漏电保护器漏电保护器4）工作原理5）技术参数：l额定电压l额定电流l额定动作电流l额定不动作电流动作时间1.5.2 漏电保护器漏电保护器6）选用l手持电动工具、移动电器、家用电器应选用额定漏电动作电流不大于30mA的快速动作的漏电保护器（动作时间不大于0.1s）。l单台机电设备可选用额定漏电动作电流为30mA及以上、100mA以下快速动作的漏电保护器。有多台设备的总保护应选用额定漏电动作电流为100mA及以上快速动作的漏电保护器。1.5.3 低压隔离器低压隔离器（刀开关）（刀开关）作用：作用：不频繁接通和分断电路用，或用来将电路

59、与电源隔离不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离1. 1. 组成：由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和底座等组成组成：由操作手柄、熔丝、触刀、触刀座和底座等组成 2. 作用：接通和断开长期工作的电源。如照明作用：接通和断开长期工作的电源。如照明 接通和断开小于接通和断开小于5.5KW的电动机的电动机3. 3. 安装：刀开关闭合时，手柄操作方向要从下向上安装：刀开关闭合时，手柄操作方向要从下向上 接线时，应将电源线接在上端，负载按在下端接线时，应将电源线接在上端，负载按在下端 4. 种类：低压刀开关、熔断器式刀开关、组合开关种类：低压刀开关、熔断器式刀开关、组合开关胶壳刀开关胶壳刀开关 手

60、柄静 插 座动 触 刀铰 链 支 座绝 缘 底 板单 刀三 刀QS(a)(b)电源线负载胶壳刀开关胶壳刀开关5. 选用：根据电源种类、电压等级、电动机容量、选用：根据电源种类、电压等级、电动机容量、所需所需 极数、场合极数、场合 刀开关额定电压刀开关额定电压电路的额定电压电路的额定电压 刀开关额定电流刀开关额定电流电路的额定电流电路的额定电流6. 型号含义型号含义铁壳开关铁壳开关 操作机构具有两个特点：一是采用储能合闸方式，在手操作机构具有两个特点：一是采用储能合闸方式，在手柄转轴与底座间装有速断弹簧，以执行合闸或分闸，在柄转轴与底座间装有速断弹簧，以执行合闸或分闸，在速断弹簧的作用下，动触刀